廢氣處理：堿和酸對活性炭起活化的機理

活性炭的活化機理?主要涉及物理活化和化學活化兩種方法。物理活化法通常包括兩步：首先在約500°C下將原料炭化，然后使用水蒸汽或二氧化碳等氣體在高溫下進行活化。在這個過程中，水蒸汽及二氧化碳作為溫和的氧化劑，與碳材料內部的C原子結合，并以CO+H2或CO的形式逸出，從而形成孔隙結構。物理活化法雖然能耗較大、成本較高，但因其制得的活性炭無需過多的后處理步驟，且吸附效率較高，能適應不同濃度的廢氣處理，因此在實際生產中應用廣泛。相比之下，化學活化法雖然可以提供更多的孔隙結構，但其需要的活化溫度一般較低，且所需時間較短，但制得的活性炭需要除去殘留的活化劑，增加了生產的復雜性?。

在廢氣處理中，活性炭的吸附作用對于處理堿性廢氣尤為有效。例如，在處理含氫氧化鈉等堿性廢氣時，活性炭能夠吸附部分堿性物質。這種吸附作用不僅包括物理吸附，還包括化學吸附，利用活性炭的多孔結構和化學性質，有效去除廢氣中的污染物。活性炭的吸附容量有限，因此需要定期更換或再生，但對于高濃度廢氣處理可能需要多級吸附以提高效率?。（鏈接：酸堿性對活性炭吸附效果的影響）

此外，活性炭的化學活化機理涉及一系列化學反應，如氫氧化鈉水解脂肪產生脂肪酸和甘油，以及纖維素和蛋白質的水解。這些反應有助于在碳化前進行準備，最終從生物質中分離出有用的低分子產物。活性炭因其微晶結構中的微孔、過渡孔和大孔，具有極大的內表面和比表面積，這使得它具有良好的吸附性，能夠吸附廢水、廢氣中的金屬離子、有害氣體、有機污染物、色素等。這些特性使得活性炭在工業上廣泛應用于脫色、脫味、氣體分離、溶劑回收和空氣調節等領域?。